一種汽車發(fā)動機故障檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車發(fā)動機故障檢測裝置及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動機是汽車行駛的動力裝置，汽車發(fā)動機作為汽車的心臟，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、工作環(huán)境惡劣，是汽車中較容易發(fā)生故障的部位之一，發(fā)動機的性能是決定了汽車的性能的重要因素。當(dāng)汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，如果這些故障不能及時發(fā)現(xiàn)和排除，很容易影響到汽車行駛的安全性甚至?xí)＜暗今{駛員和乘客的生命安全;傳統(tǒng)處理發(fā)動機故障的方法是汽車維修人員依據(jù)駕駛員對行車過程中發(fā)動機出現(xiàn)故障的描述，通過計算機和專用測試儀對發(fā)動機進(jìn)行檢測，尤其是對發(fā)動機運行過程中偶然發(fā)生的一些瞬態(tài)故障和隱性故障，這些故障在車輛停駛后進(jìn)行檢修時卻不易找到，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)的汽車發(fā)動機故障檢修成本高，耗費工時長，而且存在故障漏檢，嚴(yán)重影響行車安全等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題:提供一種汽車發(fā)動機故障檢測裝置及檢測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的汽車發(fā)動機故障檢測主要采用駕駛員對行車過程中發(fā)動機出現(xiàn)故障的描述，通過計算機和專用測試儀對發(fā)動機進(jìn)行檢測，存在的汽車發(fā)動機故障檢修成本高，耗費工時長，存在故障漏檢，嚴(yán)重影響行車安全等技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案:
一種汽車發(fā)動機故障檢測裝置，它包括控制器，雙路FlexRay總線收發(fā)器電路通過FlexRay接口與控制器連接，模擬量傳感器單元通過AD接口與控制器連接，數(shù)字量傳感器單元通過ECT接口與控制器連接。
[0005]控制器還與RS232通信模塊、BDM調(diào)試接口、存儲器SD卡模塊、液晶顯示屏模塊、實時時鐘和蜂鳴器連接；電源模塊輸入端與車載蓄電池連接，輸出端與控制器、雙路FlexRay總線收發(fā)器電路、存儲器SD卡模塊、液晶顯示屏模塊和蜂鳴器連接，所述控制器為FreeScale 公司的 16 位單片機 MC9S12XF512。
[0006]所述模擬量傳感器單元和數(shù)字量傳感器單元包括:進(jìn)氣歧管壓力傳感器、曲軸位置及轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置檢測傳感器、進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器和氧傳感器。
[0007]—種汽車發(fā)動機故障檢測裝置的檢測方法，它包括:
步驟1、運行系統(tǒng)初始化模塊程序；
步驟2、運行中斷條件，執(zhí)行中斷任務(wù)；
步驟3、運行主循環(huán)模塊程序；
步驟4、運行FlexRay接口中斷程序；
步驟5、運行AD接口中斷程序； 步驟6、運行ECT接口中斷程序。
[0008]步驟1所述的運行系統(tǒng)初始化模塊程序，它包括:
步驟1.1、A單片機初始化；
步驟1.2、判斷SD卡是否存在，SD卡存在，則對SD卡進(jìn)行fat32文件初始化，并將SD卡設(shè)定為存儲介質(zhì)；SD卡不存在，則設(shè)定蜂鳴器報警并通過液晶顯示屏顯示存儲介質(zhì)不存在；步驟1.3、FlexRay通信模塊初始化配置；
步驟1.4、AD模數(shù)轉(zhuǎn)換初始化設(shè)置；
步驟1.5、初始化ECT;
步驟1.6、液晶顯示屏初始化設(shè)置；
步驟1.7、設(shè)置實時時鐘初始化；
步驟1.8、初始化汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)的故障規(guī)則；
步驟1.9、設(shè)定汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)在非故障情況下的信息提取范圍。
[0009]步驟2所述的運行中斷條件，執(zhí)行中斷任務(wù)的運行方法為:當(dāng)FlexRay總線接口、AD接口或ECT接口有信號傳輸時，即執(zhí)行中斷，接收發(fā)動機電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)參數(shù)，并存儲到對應(yīng)的控制器緩存中。
[0010]步驟3所述運行主循環(huán)模塊程序它包括:
步驟3.1、讀取FlexRay接口、AD接口和ECT接口所接收的各自對應(yīng)緩存中的數(shù)據(jù)信息； 步驟3.2、根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)信息，判斷是否有故障發(fā)生；
步驟3.3、將數(shù)據(jù)信息及故障信息打包存儲。
[0011]步驟4所述運行FlexRay接口中斷程序，它包括:
步驟4.1、接收到FlexRay總線數(shù)據(jù)后進(jìn)入FlexRay接口中斷程序；
步驟4.2、運行FlexRay總線控制器，控制FlexRay總線收發(fā)器接收某一個時隙的數(shù)據(jù)信息;
步驟4.3、將FlexRay總線收發(fā)器接收到的數(shù)據(jù)存儲到控制器內(nèi)部的對應(yīng)緩存中；
步驟4.4、清除中斷并退出。
[0012]步驟5所述運行AD接口中斷程序，它包括:
步驟5.1、讀取模擬量傳感器單元的模擬量信號并進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號； 步驟5.2、將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量信號再進(jìn)行轉(zhuǎn)換成模擬信號的數(shù)值；
C將模擬信號的數(shù)值存入控制器內(nèi)部緩存中；
D清除中斷標(biāo)志位并退出。
[0013]步驟6所述運行ECT接口中斷程序，它包括:
步驟6.1、接收到的脈沖信號被檢測到上升沿時，啟動ECT工作；
步驟6.2、讀取當(dāng)前計時器數(shù)值；
步驟6.3、計算信號周期；
步驟6.4、將各通道信號周期放入控制器內(nèi)部對應(yīng)緩存；
步驟6.5、清除中斷標(biāo)志并退出。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點，采用集成化的技術(shù)方案，可以滿足對成本、線路板空間、穩(wěn)定性的要求;傳輸中使用了FlexRay總線通信，實現(xiàn)了高速率、低功耗，并且價格相對比較便宜，滿足了汽車電控發(fā)動機運行信息的采集、記錄和分析要求，可以幫助駕駛員或者汽車維修人員詳細(xì)分析汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)的運行情況;本發(fā)明采用了微控制器單片機作為處理器，充分利用了微控制器的多個獨立總線接口，所有芯片采用了貼片元件，體積很小，傳輸速率高，抗干擾能力和抗振動能力強，外接總線接口可以根據(jù)具體需要進(jìn)行擴展。
[0015]本發(fā)明運行過程中可以按照設(shè)定的故障規(guī)則對汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)中容易發(fā)生的故障進(jìn)行分析，在發(fā)生故障時給出故障判斷，并且自動報警，同時顯示出發(fā)生故障類型，可以很好地幫助駕駛員分析處理簡單的故障;故障發(fā)生過程中對信息有著詳細(xì)的記錄和存儲，可以在非運行狀態(tài)對故障進(jìn)行顯示，這些數(shù)據(jù)可以滿足研究人員對發(fā)動機電控系統(tǒng)的故障進(jìn)行再現(xiàn)和分析，也方便維修人員進(jìn)行處理;解決了現(xiàn)有技術(shù)的汽車發(fā)動機故障檢測主要采用駕駛員對行車過程中發(fā)動機出現(xiàn)故障的描述，通過計算機和專用測試儀對發(fā)動機進(jìn)行檢測，存在的汽車發(fā)動機故障檢修成本高，耗費工時長，存在故障漏檢，嚴(yán)重影響行車安全等技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0016]圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]一種汽車發(fā)動機故障檢測裝置，它包括控制器，雙路FlexRay總線收發(fā)器電路通過FlexRay接口與控制器連接，模擬量傳感器單元通過AD接口與控制器連接，數(shù)字量傳感器單元通過ECT接口與控制器連接。
[0018]雙路FlexRay總線收發(fā)器電路連接電控系統(tǒng)FlexRay總線，接收電控系統(tǒng)FlexRay總線的信息。
[0019]AD接口主要接收傳感器模擬量信號。
[0020]ECT接口接收傳感器高速脈沖信號。
[0021 ]控制器還與RS232通信模塊、BDM調(diào)試接口、存儲器SD卡模塊、液晶顯示屏模塊、實時時鐘和蜂鳴器連接；電源模塊輸入端與車載蓄電池連接，輸出端與控制器、雙路FlexRay總線收發(fā)器電路、存儲器SD卡模塊、液晶顯示屏模塊和蜂鳴器連接，所述控制器為FreeScale公司的16位微控制器單片機MC9S12XF512。
[0022 ]所述控制器集成的AD接口分別有8/10/12位的16通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
ECT接口有8通道的16位的增強型捕捉定時器。
[0023]
所述模擬量傳感器單元和數(shù)字量傳感器單元包括:進(jìn)氣歧管壓力傳感器、曲軸位置及轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置檢測傳感器、進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器和氧傳感器。
[0024]本發(fā)明的工作過程通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)，本實施例將軟件程序分為系統(tǒng)初始化模塊程序、運行中斷條件，執(zhí)行中斷任務(wù)程序、主循環(huán)模塊程序、FlexRay接口中斷程序、AD接口中斷程序、ECT接口中斷程序;先運行系統(tǒng)初始化模塊程序，然后根據(jù)中斷判斷，如果中斷條件不滿足，則一直運行主循環(huán)模塊程序，運行完之后返回中斷判斷判斷;如果中斷判斷條件滿足，則執(zhí)行中斷程序，主循環(huán)模塊程序停止，執(zhí)行完中斷程序后返回中斷判斷程序，一直循環(huán)；中斷程序主要就是執(zhí)行:當(dāng)FlexRay收發(fā)器電路、AD采集模擬量信號和脈沖捕獲這三者中任何一個滿足中斷條件時，均會跳入相對應(yīng)的中斷程序執(zhí)行，主循環(huán)模塊程序暫時停止。
[0025]具體的檢測方法如下:
它包括:
步驟1、運行系統(tǒng)初始化模塊程序；
步驟2、運行中斷條件，執(zhí)行中斷任務(wù)；
步驟3、運行主循環(huán)模塊程序；
步驟4、運行FlexRay接口中斷程序；
步驟5、運行AD接口中斷程序；
步驟6、運行ECT接口中斷程序。
[0026]步驟1所述的運行系統(tǒng)初始化模塊程序，它包括:
步驟1.1、A單片機初始化；